一种多径信道直扩信号伪码序列盲估计方法

针对多径信道下直接序列扩频信号伪码序列盲估计的难题,拓展了基于加性高斯白噪声信道提出的子空间法,提出了一种基于子空间法和三阶相关函数法相结合的多径信道直扩信号伪码序列盲估计的新算法,进行了理论推导。该算法对接收到的多径直扩信号按照伪码周期的两倍进行分段形成数据向量,构造自相关矩阵并进行特征值分解得到不同增益伪码序列的延迟叠加,运用m序列的三阶相关特性估计生成多项式进而估计伪码序列。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于子空间跟踪的长码直扩序列盲估计

针对低信噪比直扩信号扩频序列（direct sequence spread spectrum,DSSS）的盲估计问题,提出了一种基于子空间跟踪的扩频波形估计算法.该方法避开了直接的特征分解求解,利用滑动窗技术取得码同步,利用子空间跟踪法分段估计扩频序列,并按照一定的顺序拼接实现伪码盲估计.结果表明,该算法在低信噪比条件下能完成对PN码序列的精确估计,降低了数据的存储量,易于硬件实现.     

极低信噪比条件下基于平均互相关和特征分解的DS伪码估计算法

文中针对极低信噪比条件下的扩频信号处理要求,基于直接扩频(DS)信号相似性和特征分解原理,提出了一种DS伪码序列的估计算法.该算法在未知直扩信号任何信息的情况下,首先通过对该信号的分段处理和平均互相关确定伪码起始码元,然后采用特征分解(EVD)算法准确估计出伪码序列.通过理论推导和证明得到所提算法估计效率和估计误差的两个重要结论.仿真结果表明:在相同信源条件下,该算法较现有算法不仅抗噪声性能提高了2dB以上,而且有效克服了部分反码问题,从而保证极低信噪比条件下DS伪码序列的准确估计.     

利用三阶特征信息的多速率LC-DS-CDMA信号扩频码估计

针对多速率长码直扩码分多址(LC-DS-CDMA)信号的扩频码估计问题,提出一种利用三阶相关特征信息的匹配估计法。利用m序列三阶相关函数峰值点具有唯一性的特点,构建周期与非周期多速率LC-DS-CDMA信号的三阶相关特征信息矩阵。根据接收信号的长度判断信号的周期性,估计相应接收信号的延迟三阶相关列向量。与相应的特征信息矩阵作匹配运算并对匹配结果进行归一化,完成接收信号中各用户的扩频码估计。仿真结果表明,该方法能够有效估计多速率LC-DS-CDMA信号的扩频码,相比盲源分离法具有更高的正确估计率。     

多径软扩频信号伪码周期盲估计

针对多径信道下因多径衰落造成软扩频信号伪码周期难以估计的问题,提出了一种基于二次功率谱的多径软扩频信号伪码周期盲估计方法。首先,将一般的单径软扩频信号扩展到多径模型;然后,在多径软扩频信号模型的基础上计算信号的一次功率谱;其次,将求出的一次功率谱作为输入信号计算信号的二次功率谱,理论分析表明信号的二次功率谱在伪码周期整数倍处将会出现峰值谱线;最后,通过检测峰值谱线间的间距就可以实现多径软扩频信号的伪码周期估计。通过仿真实验表明,在伪码周期估计正确率为100%、伪码序列长度为127位和255位时,所提方法比时域相关法提高信噪比约1 dB和2 dB;在同一对比条件下,所需要的平均累加次数均少于时域相关法。实验结果表明,所提方法对伪码周期进行估计,在减少计算量的同时,还提高了估计的正确率。     

低压电力线载波扩频算法

基于扩频通信技术的低压电力线通信．技术的难点在于接收端捕获码元的准确率的提高,研究直接序列的扩频技术在低压电力线通信中的应用。着重研究接收机的搜捕、载波恢复以及同步算法,提出一种基于查表方法的快速搜捕载波频率和伪码相位的计算方法．此算法是利用PN序列尖锐的自相关特性。通过中频接收信号与本地匹配滤波器的循环相关完成码元捕获。该算法不但能快速地实现对载波和伪码搜捕、同步,而且误差小抗干扰性强,计算量少易于实现。仿真分析和实践验证该改进算法的可行性和有效性,并分析误码率。该算法可以应用于我国现有的低压电力线上实现大容量数据的通信。     

基于FPGA的扩频同步捕捉跟踪设计

在扩频通信中,接收端的参考伪随机序列码是否与接收的扩频码同步是能否正确解扩的关键.对伪随机序列同步原理、同步捕获正误、同步判决门限值及解扩时的竞争冒险进行了分析及方案设计;通过边沿捕捉、伪随机码自相关函数处理、虚警看门狗闭环模块协同作用,实现扩频码的精确同步与解扩.系统设计采用QuartusⅡ、DSP Builder与Simulink联合开发平台,可使用HDL语言设计创建IP,即时查看设计仿真结果,快速进行工程设计.     

基于LEAP神经网络的同步DS-CDMA伪码序列盲估计*

针对特征分解方法在实现非等功率同步直接序列码分多址（DS-CDMA）信号伪码序列盲估计时存在的处理数据向量不能太长以及不能工作于非平稳环境中的问题,引入了一种由主分量分析实现自适应特征提取的在线无监督学习（LEAP） 神经网络（NN）。首先将已分段的一周期DS-CDMA信号作为NN的输入信号,用NN各权值向量的符号函数代表DS-CDMA信号各用户的伪码序列,然后通过不断输入信号来反复训练权值向量直至收敛,最终DS-CDMA信号各用户的伪码序列就可以通过各权值向量的符号函数重建出来。此外,采用变步长以提高收敛速度。理论分析与仿真实验表明,LEAP NN至少可以实现-20dB信噪比下10个用户的非等功率同步DS-CDMA伪码序列盲估计,并且比传统的Sanger NN具有更快的收敛速度。     

多径异步LSC-DS-CDMA信号伪码估计

针对多径环境下异步长短码直扩码分多址信号(long and short code direct sequence code division multiple access, LSC-DS-CDMA)伪码估计难的问题，提出一种基于张量分解和联合估计的伪码估计方法，采用重叠窗对接收信号进行分段并构建张量模型。为改善传统线性步长搜索算法结合梯度下降的方法分解因子矩阵收敛较慢的问题，提出改进的线性步长搜索算法，结合使用动量梯度下降法对各子张量进行Tucker分解得到各因子矩阵，所需的迭代次数大大减少；利用接收增益矩阵和移位相乘解决复合码的排序模糊和幅度模糊问题；利用最大似然准则联合估计复合码和多径信道后，使用梅西算法和相关运算估计每个用户的长码和短码。仿真结果表明，该方法能够有效估计多径异步LSC-DS-CDMA信号的伪码。     

基于盲波束形成的CDMA信号伪码估计

为解决低信噪比(SNR)条件下CDMA信号伪码盲估计问题,提出结合盲波束形成和奇异值分解的盲估计方法。在信号波达方向和信道同步信息未知的情况下,估计各用户的扩频序列,完成多用户检测,并给出高斯噪声下盲多用户检测的完整数学表达式。理论分析和仿真结果表明,该方法通过天线阵列的分集和扩频增益能在低SNR下完成伪码估计,且其多用户检测性能相对传统单天线检测算法有较大提高。     

时频域联合校正的PN码相干捕获算法

受多普勒频偏和本地时钟漂移的影响,接收信号中存在频偏且码字不同步。针对该问题,提出一种时频域联合校正的PN码相干捕获算法。从接收信号的循环平稳特性出发,进行载波频率和码字同步的联合校正,使校正后的信号与本地PN信号具有近似相干性。基于设计的相关特征函数,实现较长相关长度下的相干检测,完成PN码捕获。仿真结果表明,该算法在低信噪比、大频偏条件下,具有较高的检测概率。     

基于并行架构的宽带扩频信号捕获技术研究

为解决大动态低信噪比环境下,由于宽带扩频信号速率过快,使得载波多普勒和伪码多普勒较大导致无法成功捕获信号的问题,提出一种基于并行架构的捕获方法;该方法利用并行载波NCO产生本地载波,与接收信号进行下变频混频以对载波和伪码多普勒进行补偿,利用并行伪码NCO产生本地码进行内码滑动相关和外码匹配滤波,经过二次捕获进一步估计载波多普勒和伪码相位;仿真结果表明,在62 dBHz的载噪比下,符号速率为1 Mbps,载波多普勒搜索范围为± 800kHz,载波多普勒变化率为±100 kHz/s时,这种方法可以实现宽带扩频信号捕获,并且在符号信噪比为2 dB时,捕获概率为99%,捕获时间为0.9009 s;使用该捕获方法,可以降低宽带扩频信号捕获复杂度、提高捕获效率,为大动态低信噪比环境下宽带扩频信号的捕获提供了一种有效的捕获方法。     

基于伪码自相关特性与三次样条插值的GPS信号快速捕获算法

提出了一种新的基于伪码自相关特性和三次样条捅值拟合方法的GPS信号快速捕获算法.首先通过低频采样序列依据循环相关法求得C/A码相位粗略值;然后根据C/A码相位粗略值得到用于二次捕获的高频采样部分序列,利用伪码自相关特性求得精确C/A码相位值;最后利用三次样条插值法处理相关谱谱峰及邻近数据以进一步提高C/A码相位的测量精度.仿真结果表明该算法具有精度高、运算量小的优点.     

基于PN序列的OFDM时频同步改进算法

在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中,训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰,从而造成定时错误。针对该问题,将现有共轭对称结构的训练符号,乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号,基于新的训练符号给出定时同步测度函数,并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性,可有效消除循环前缀的相关峰,减少定时错误,提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明,该算法在改善同步性能的同时,可降低计算复杂度。     

一种基于K-means算法的长码直扩信号伪码序列盲恢复方法*

针对长码直接序列扩频(DSSS)信号伪码(PN)序列盲恢复的难题,借鉴无监督聚类分析的思想,提出了一种基于K均值(K-means)聚类算法的长码直扩信号PN码序列盲恢复方法.该方法首先通过最小平均相异度完成PN码序列的盲同步;然后利用K均值算法完成PN码序列的盲估计;最后利用游程检验算法筛选出原PN码序列,从而完成PN码序列的盲恢复.理论分析和计算机仿真表明,该方法可以在较低信噪比下准确恢复长码直扩信号PN码序列,表现出很好的性能.     

802.16e系统同步方法

针对基于802.16e前导周期性的同步方法在有相邻扇区干扰情况下失效的问题,提出一种基于前导时域共轭对称性的同步方法。该方法可同时完成帧检测、符号定时和载波频偏估计,简化系统同步模块的复杂度。仿真结果表明,即使在扇区干扰严重的多径信道环境下该同步方法依然可以获得较好的性能。     

一种利用PN序列改进的OFDM定时同步算法

针对训练符号辅助的OFDM同步算法在训练符号中循环前缀的起始位置会出现相关峰,而造成定时不准确的问题,本文基于由共轭对称结构的训练符号乘以伪随机加权因子形成的新同步训练符号,提出了一种改进的定时同步算法。该算法利用伪随机加权因子的自相关性能有效地消除循环前缀的相关峰,克服定时不准确的缺陷。仿真分析结果表明,所提算法有效。